三种金属材料在生活污水中的耐腐蚀性能及缓蚀剂研究

本文研究了20号碳钢、镀锌钢、304不锈钢三种金属材料在模拟生活污水中的腐蚀情况。通过浸泡腐蚀实验,利用失重法得到三种金属材料在静态腐蚀介质中的腐蚀速率,分析出适合于生活污水系统的金属材料。同时,选择两种典型的常见缓蚀剂对于该环境下金属的缓蚀作用进行了研究,给出了在不更换腐蚀金属管道的情况下,应用缓蚀剂方法解决金属管道腐蚀问题的思路。     

不同腐蚀介质流速下三类管材的腐蚀分析与评价

文章就不同流速下3Cr、13Cr与超级3Cr这三类管材的腐蚀问题开展分别在腐蚀介质流速5m/s、3m/s、1m/s条件下的腐蚀实验,并就实验结果进行了详细分析与评价。综合分析认为腐蚀介质流速增加,流体对样品的冲刷作用力增大。三种钢材均在5m/s时腐蚀速率达到最大值,流速对3Cr试样腐蚀速率的影响远大于对13Cr和超级13Cr试样的影响。在不同的流速下,13Cr和超级13Cr钢的腐蚀速率均小于油田腐蚀控制指标0.076mm/a,属于轻度腐蚀程度;3Cr钢的腐蚀速率值均高于0.076mm/a,属于极严重腐蚀程度。     

PTA装置不锈钢材料腐蚀磨损的探讨

采用自制的实验装置,模拟PTA生产装置中回转式干燥机蒸汽列管工作条件,对奥氏体不锈钢0Cr18Ni9(304)、00Cr17Nd4Mo2(316 L)、00Cr19Ni13M03(317 L)和双相不锈钢00Cr22Ni5Mo3N(2205)在含有溴离子和对苯二甲酸颗粒的醋酸介质中,进行腐蚀磨损性能研究。结果表明,4种不锈钢的腐蚀磨损速率随着腐蚀介质温度的升高而增加;在低温时,腐蚀磨损速率差别不大;当温度超过80℃以后,腐蚀磨损性能的差异变大,其中2205的耐腐蚀磨损性能最好,其次为317 L,316 L,而304则最差。相同条件下,腐蚀磨损速率大于均匀腐蚀速率。建议用2205代替316 L制作PTA同转蒸汽管干燥机的加热列管。     

铁细菌对供水系统金属管材腐蚀行为的影响

铁细菌(iron bacteria, IB)是供水系统中影响金属管材腐蚀的主要微生物。从实际运行供水管道中提取IB,选用304不锈钢、316不锈钢、Q235碳钢和球墨铸铁,采用电化学分析、表面分析等方法,研究IB对上述管材腐蚀行为的影响。结果表明,IB体系中304不锈钢、316不锈钢的腐蚀速率在试验周期内随时间增加逐渐增大,Q235碳钢、球墨铸铁腐蚀速率则先快速增大后逐渐减小。IB体系中304不锈钢、316不锈钢表面产生较薄腐蚀层,球墨铸铁表面存在大量腐蚀产物和IB,Q235碳钢表面发现少量产物。球墨铸铁和Q235碳钢的腐蚀产物主要为磁铁矿、针铁矿、镁铁氧化物,但这些腐蚀产物在304不锈钢、316不锈钢表面未检出。IB对4种管材的腐蚀作用排序为：球墨铸铁>Q235碳钢>304不锈钢>316不锈钢。     

不锈钢304L、316L、SAF2205、SAF2507及钛材TiGi2在溴离子作用下腐蚀性能的比较

本文采用化学实验的方法,将不锈钢304L、316L、SAF2205、SAF2507及钛材TiGi2置于特定的含溴介质中加速腐蚀,在短时间内使上述五种耐蚀材料产生了不同的腐蚀结果。通过对不同材料腐蚀方式、腐蚀失重及其它腐蚀参数的观察与测量,比较了这五种材料在含溴离子介质中的腐蚀特性和腐蚀抗力,并从理论上对试验结果及Cr、Mo元素对不锈钢腐蚀性能的影响进行了分析和讨论,发现由于Cr,Mo元素含量的不同,304L,316L钢在溴离子作用下易产生点腐蚀,二者腐蚀特性不同,腐蚀速率相近,SAF2205,SAF2507抗点蚀性能优异,但对缝隙腐蚀敏感,且腐蚀速率不同。同时,试验证实钛材TiGi2耐蚀性能明显优于不锈钢,在含溴离介质中其钝化膜稳定,不易受溴离子干扰。     

新型相变压裂液对钢材的腐蚀行为研究

通过电化学测试和全浸实验,研究了新型相变压裂液对13Cr不锈钢、N80钢和P110钢等不同材料的腐蚀行为。用扫描电镜观察了不同钢试样表面在压裂液中的腐蚀情况。结果表明,压裂液对三种钢的腐蚀损伤较小。阻抗测试结果表明,三种钢在压裂液中的耐蚀性很高,腐蚀速率很小。新型相变压裂液中钢在水相中的腐蚀规律与中性水相似。这种新型压裂液对钢的腐蚀作用很小。研究结果可为储运、泵送等设备材料的选择提供理论依据。     

压力管道金属材料焊接接头的流动加速腐蚀性能

通过温度、压力、流速可控的流动加速腐蚀实验机,模拟某冷凝水管线工况,对20钢分别与20钢、Q345R钢和304不锈钢焊接接头的流动加速腐蚀性能进行研究。通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行表征。结果表明:腐蚀速率从大到小依次为20钢-20钢、20钢-Q345R钢、20钢-304不锈钢;相对于20钢母材,3种焊接接头的腐蚀电流均变小,腐蚀电位均向正方向偏移,构成电偶腐蚀时加速了母材的腐蚀速度。在介质流动的状态下,20钢-20钢焊接接头腐蚀产物膜为柱状,20钢-Q345R钢焊接接头腐蚀产物膜为分层片状结构,20钢-304不锈钢焊接接头腐蚀产物为网状结构,其覆盖率从大到小依次为20钢-Q345R,20钢-304不锈钢,20钢-20钢。     

金属管材在模拟地热水中腐蚀结垢行为及动力学研究

通过液态腐蚀试验,采用扫描电镜(SEM)观察、XRD分析仪及电化学腐蚀实验等分析测试方法研究304不锈钢和1050A铝合金在模拟地热水中的腐蚀结垢行为,并对腐蚀反应进行动力学分析.研究表明:304不锈钢的腐蚀程度随时间增加而增加,腐蚀后期电流密度显示增加了一个数量级;1050A铝合金主要为点腐蚀,表面钝化膜在腐蚀过程中逐渐被溶解破坏,后期由于腐蚀产物附着又会形成致密氧化膜起到保护基体的作用,且XRD显示氧化膜主要成分为Al2O3,所以整体的腐蚀趋势与304不锈钢相异,为先严重后减轻,在浸泡30 d后的容抗弧半径最大,表现出较强的返钝化耐腐蚀性能.腐蚀动力学结果显示,两种管材的腐蚀层厚度与时间均为幂函数关系.     

电沉积Ni-P合金镀层耐蚀性的研究

研究了不同磷含量的Ni-P合金镀层在NaCl介质中的耐腐蚀性能。通过浸泡实验,得出不同磷含量的Ni-P合金镀层在w（NaCl）=5%和饱和NaCl溶液中的腐蚀数据,同时还与纯镍镀层、化学镀Ni-P合金镀层、1Cr18Ni9Ti不锈钢以及A3钢进行了比较。     

Cr元素对工业环境用钢耐蚀性的影响

本文通过浸泡实验模拟工业环境,研究了Cr元素对工业环境用低合金钢耐蚀性影响.腐蚀失重结果表明,在Na2SO4质量分数为0.2％的水溶液中,三种含Cr低合金钢的腐蚀速率随腐蚀时间增加而降低,并且随Cr元素含量的增加,每个周期下的腐蚀速率都明显降低.浸泡后的电化学测试结果表明,Cr元素在低合金钢不同腐蚀周期内的作用不同,腐蚀初期(4 h),Cr元素降低了腐蚀阳极及阴极电流密度;腐蚀中期(54 h)Cr元素形成保护性好的腐蚀产物膜,提高了钢的耐蚀性,使钢的阳极电流密度的降低;腐蚀后期(104 h)Cr通过稳定腐蚀产物成分抑制了腐蚀阴极过程,降低了阴极电流密度.     

两种典型不锈钢的缝隙腐蚀敏感性对比研究

依据国家标准GB/10127-2002中的化学浸泡实验方法评定了OCr13和OCr18Ni92种典型不锈钢的缝隙腐蚀敏感性能,并对2种不锈钢各自的焊缝和母材试样的缝隙腐蚀行为进行了对比研究.结果表明,OCr18Ni9奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能优于OCr13铁素体不锈钢.0Crl3不锈钢焊剂材料的耐腐蚀性能高于母材,试样表面出现了明显的选择性腐蚀现象;0Cr18Ni9焊缝试样的焊缝和热影响区附近易发生严重的局部腐蚀现象.     

不同温度下CO_2对输油换热设备腐蚀行为的影响

本文针对延长石油管道运输公司换热器进行腐蚀部位取样,对目前常用的3种换热设备材料20#钢、304不锈钢、316不锈钢进行研究,采用极化曲线测试法研究不同pH下温度对腐蚀速率的影响,对3种材料进行腐蚀性能对比,确定此3种材料的腐蚀性能。     

金属材料耐腐蚀的选材顺序(由低到高)

1 不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序(1)奥氏体不锈钢:1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9(304)→0Cr18Ni11Ti(321)→00Cr19Ni10(304L)0Cr17Ni12Mo2Ti(316)→00Cr17Ni14Mo2→(316L)→00Cr19Nil3M03(317L)→00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)→00Cr27Ni31MMoCu(2)铁素体不锈钢:     

高温硫环境中不锈钢材料的腐蚀与防护研究

利用腐蚀实验、X-射线衍射分析和扫描电子显微镜分析研究了430、316、304不锈钢试样在高温密封的单质硫及硫化钠环境中的腐蚀规律,并在316不锈钢表面电镀Mn、Ni镀层探究其防护效果。结果表明,在高温密封的单质硫、硫化钠环境中不锈钢材料腐蚀速率的规律为:v(430不锈钢)v(304不锈钢)v(316不锈钢),且在硫化钠环境中的腐蚀更严重。镀镍对不锈钢的耐蚀性能没有提高,镀锰可以提高316不锈钢的耐高温硫腐蚀性能,腐蚀速率降为0.0166 mm/a。     

基于Box-Behnken响应曲面法的硫酸钾盐垢结垢速率影响参数研究

在硫酸钾生产过程中,伴随着母液的蒸发及反应器的循环利用,设备内壁腐蚀与结垢问题非常严重。因此,课题选取A3钢、20#钢、304不锈钢、316不锈钢4种常用化工设备钢材模拟化工设备在硫酸钾生产中的结垢腐蚀情况,以溶液的密度、搅拌速度、溶液硬度、表面活性剂为影响因素,以结垢速率为响应值,得到硫酸钾生产过程中最低结垢速率工艺参数。实验结果表明:结垢速率最低的是20#钢,其工艺参数为钙离子质量分数为0.89%、表面活性剂用量为0.09%、转速为225 r/min、溶液的密度为1.25 g/cm3,结垢速率为0.216 6 g/(h·m2)。     

混合气体环境中集气管线材料优选研究

油田集气管线输送介质成分复杂，尤其是当CO₂/H₂S/H₂O存在时，导致管线发生严重内腐蚀。在现场无损检测过程中，即使是不锈钢仍然存在微裂痕。因此本文通过腐蚀形貌、力学实验，研究了Q235A钢、Q345A钢、45#钢和3Cr13钢的腐蚀特性。结果表明，Q235A钢的腐蚀产物颗粒呈多边形，具有良好的交联特性，优于Q345A和45^#钢;同时，3Cr13钢的腐蚀产物颗粒之间没有明显的边界，其中腐蚀产物中的Fe₃C和纳米尺度表面微裂纹的观察表明，3Cr13钢的腐蚀以晶间腐蚀为主。与其他三种金属相比，3Cr13钢的强度下降比例更大，尤其是屈服强度，下降比例达到73.02%。     

三种不锈钢在700℃熔融LiCl中的腐蚀行为研究

采用浸没腐蚀试验方法研究了B2205、B409M及B439M三种不锈钢在700℃熔融LiCl中的腐蚀行为。发现三种不锈钢均遭受严重腐蚀,且腐蚀失重近似遵循线性规律。不锈钢的腐蚀速率随Cr含量的增加而减小。活化反应加速了不锈钢的腐蚀,不锈钢表面生成了含锂氧化物。     

20#碳钢和304不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀研究

采用高温高压反应釜进行高温环烷酸腐蚀试验,改变试验温度、介质浓度和流速等因素,研究了20#碳钢和304不锈钢在高温条件下的腐蚀行为。结果表明,温度、介质浓度和流速对环烷酸的腐蚀速率有显著的影响。两种材质在环烷酸中的腐蚀速率随温度升高,均呈现先增加后减小的规律,20#碳钢的腐蚀速率远大于304不锈钢。280℃时,20#碳钢的腐蚀速率与环烷酸浓度呈线性增加关系。同条件下,304不锈钢的腐蚀速率存在明显的拐点,酸值浓度为5～10 mg KOH·g~(-1)时,其腐蚀速率呈高梯度的增加。碳钢的环烷酸腐蚀速率对流速的变化敏感,腐蚀梯度随介质流速增加而明显增大。304不锈钢的腐蚀速率较低,流速为3.40m·s~(-1)时,其腐蚀速率仅为0.0632mm·a~(-1)。     

油田集输管材耐蚀性评价及腐蚀因素分析

为揭示各因素对腐蚀发展的影响程度,测定了不同采出水质下不同制管标准的管材腐蚀速率,借助SPSS软件计算了各因素之间的Pearson相关系数,探究了油田集输管道的耐蚀性及物理、化学和生物因素对腐蚀的影响。结果表明,不同制管标准下的20#钢耐蚀性差异很小,304L不锈钢因Cr和Ni含量较高,表现出良好的耐蚀性;矿化度、悬浮物含量和流速与腐蚀速率呈显著正相关,油含量与腐蚀速率呈显著负相关;S^2-小于60 mg/L时,S^2-与腐蚀速率呈显著正相关,S^2-对腐蚀的影响存在临界值;影响该油田腐蚀原因的主要为水中Cl-和细菌,在冲蚀腐蚀的影响下,电化学腐蚀与细菌腐蚀交互作用,共同影响腐蚀发展趋势。今后应重点从添加杀菌剂、水质软化等方面进行腐蚀防控。     

钻杆钢在高密度饱和盐水钻井液中的腐蚀研究

研究了一种复合盐溶液,密度可达1.78g/cm3的饱和盐水对钻井管材的腐蚀,采用挂片实验法,通过室内动态模拟试验发现,温度升高,钢在盐水钻井液中的腐蚀速率会增加;随着盐浓度增加,钢的腐蚀速率先增大后减小。在溶液pH值较小时,腐蚀速率将增大。根据实验结果,探讨了复合盐的腐蚀机理。